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如图,一小车在水平路面上以5m/s的速度匀速行驶,车厢后壁有一架子,距车厢地面高为1.8m,架子上紧贴后壁放有一质量为lkg,可视为质点的光滑小物块A,若小车突然受到一制动力的作用,使车开始以10m/s2的加速度做匀减速运动,由于惯性,小物块A向前飞出,(g取10m/s2)求:

(1)小物块A落到车厢地面前的那一瞬间,重力对A做功的功率

(2)小物块A落到车厢地面时,落点距车厢后壁的距离。

 

答案

(1)60W(2)1.75m

解析:(1)小车制动后,物块A做平抛运动,设A落地时间为t

由:h=gt2    …………………………2′

得:t=0.6s    ………………………………………………………………………………………1′

vy=gt  ………………………………………………………………………………………1′

PG=mgvy   ………………………………………………………………………………………2′

=60W  ………………………………………………………………………………………1′

(2)∵小车制动后,减速至停止的时间  t0=v/a=0.5s<t ………………2′

∴小物块A落地时,小车已停止 ………………………………………………………………………1′

小车的位移 s0=v2/2a  ……………………………………………………………2′ 

(s0=vt0-at02/2也正确,但若时间未与落地时间t相区别者不得公式分)

小物块A的水平位移  s=vt    ………………………………………………… 2′

物块A落地时距车前端的距离  △s=s-s0 ……………………………………………1′

=1.75m   ……………………………………1′

 

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